JPH0541143U - Ｘｙ移動テーブル駆動機構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 バックラッシュなく、小型で大きなスペース
を必要としないＸＹ移動テーブル駆動機構を実現する。 【構成】 回転シャフト２１を回転させると、この回転
シャフト２１の回転はボールスプライン機構２４を介し
てねじ歯車２２に伝えられ、このねじ歯車２２の回転
は、ねじ歯車２０に伝えられる。このねじ歯車２０の回
転により、送りネジ８が回転し、ボールスクリュー７が
送りネジ８上を直線状に移動させられ、Ｘ動テーブル６
は図中上下方向に移動させられる。Ｙ動テーブル３が回
転シャフト２１と同じ方向からの駆動により図中左右方
向に移動させられると、ハウジング２３はＹ動テーブル
３と一体となって左右方向に移動する。従って、ハウジ
ング２３内のねじ歯車２２と送りネジ先端のねじ歯車２
０との噛み合いは、Ｙ動テーブル３の移動によっても外
れることはない。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、走査電子顕微鏡などで半導体ウエハ試料をＸ，Ｙ両方向に移動させ るために最適なＸＹ移動テーブル駆動機構に関する。

【０００２】

【従来の技術】

図２は、従来の走査電子顕微鏡などにおけるＸＹ移動テーブル機構を示してい る。１，２は、Ｙ動用レールであって、このレール１，２にガイドされてＹ動テ ーブル３が図中左右方向に移動される。図示していないが、図の右側からＹ動テ ーブル３を直線状に移動させるための機構、例えば、Ｙ動テーブル３と一体にな って動くボールスクリューと、このボールスクリューに噛み合った送りネジとよ り成る機構が設けられている。そして、送りネジを回転させることにより、ボー ルスクリューとＹ動テーブル３とは一体となって左右方向に直線状に移動する。 Ｙ動テーブル３の上には、Ｘ動用レール４，５が固定されており、このレール４ ，５は、Ｙ動用レール１，２に対して正確に直角に配置されている。６はＸ動テ ーブルであり、Ｘ動用レール４，５にガイドされて図中上下方向に移動させられ る。図示していないが、このＸ動テーブル６上に走査電子顕微鏡の試料や試料ホ ルダーが載せられる。Ｘ動テーブル６には、ボールスクリュー７が固定されてお り、ボールスクリュー７はＸ動用レール４，５と平行に配置された送りネジ８に 噛み合わされている。送りネジ８の一端には、傘歯車９が設けられており、傘歯 車９は回転シャフト１０の先端の傘歯車１１と螺合されている。回転シャフト１ ０の一方の端部部分は、回転スリーブ１２内に挿入されており、また、シャフト １０は接合部材１３によってＹ動テーブル３と一緒に図中左右方向に移動できる ように構成されている。すなわち、接合部材１３とシャフト１０との接合部分は 、シャフト１０は接合部材１３内で回転は自由にできるが接合部材１３の直線状 の移動に対しては、シャフト１０も共に移動されるように構成されている。回転 スリーブ１２の回転は、シャフト１０に伝えられるが、しかし、シャフト１０は スリーブ１２に対して直線状の移動ができるように、スリーブ１２の内側とシャ フト１０とは接合されている。このような構成の動作を次に説明する。

【０００３】 Ｙ動テーブル３は、図示していない送りネジを回転させることによって図中左 右（Ｙ）方向に直線状に移動させられる。このとき、接合部材１３はＹ動テーブ ル３の移動と一体となって移動し、その結果、接合部材１３と接合されているシ ャフト１０もＹ動テーブル３と共に同じ方向に移動する。従って、シャフト１０ の先端の傘歯車１１とＹ動テーブル３上に固定されたＸ動用送りネジ８の先端の 傘歯車９とは、Ｙ動テーブル３を移動させても常に噛み合った状態が維持される 。Ｘ動テーブル６の移動を行う場合には、スリーブ１２を回転させることにより 、シャフト１０を回転させ、このシャフト１０の回転を傘歯車１１と９とを介し てＸ動用送りネジ８に伝える。送りネジ８の回転により、ボールスクリュー７が 図中上下（Ｘ）方向に移動し、ボールスクリュー７と一体的に移動するＸ動テー ブルもＸ方向に移動させられる。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

上記した構成では、Ｘ，Ｙの２つのテーブルを移動させる場合、同じ方向（図 中右側）から両テーブルの駆動を行うように構成しており、このような駆動機構 を走査電子顕微鏡などの試料移動のために用いると、Ｘ，Ｙの移動制御を同一の 位置から行うことができるため、好都合となる。しかしながら、Ｘ，Ｙの直交す る方向への移動を同一位置（方向）から行うためは、Ｘ，Ｙのいずれか一方につ いては、回転軸を９０°変換して伝えなければならない。そのため、上記駆動機 構は、傘歯車９，１１によって回転軸を９０°変換し、また、先端に傘歯車１１ が設けられたシャフト１０をＹ動テーブル３と一体となって移動できるようにし ている。そして、スリーブ１２の中にシャフト１０を挿入して、シャフト１０の 直線移動を可能としている。そのため、スリーブ機構によるバックラッシュが発 生しやすくなる欠点を有している。また、傘歯車による回転軸の９０°変換は、 シャフト１０，スリーブ１２を含む回転機構とＸ動送りネジ８とを同じ高さとし なければならない。このため、Ｘ動テーブル６の移動とスリーブ機構の動きとが 干渉してしまい、この干渉を予防するためにはＸ動テーブル６とスリーブ機構と の間のスペースを大きくしなければならない。さらに、スリーブ機構もＹ動テー ブル３の移動ストローク以上に各構成部品を長くしなければならず、これによっ ても全体の構成が大型化する。

【０００５】 本考案は、このような点に鑑みてなされたもので、その目的は、バックラッシ ュなく、小型で大きなスペースを必要としないＸＹ移動テーブル駆動機構を実現 するにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】

本考案に基づくＸＹ移動テーブル駆動機構は、Ｙ方向に移動するＹ動テーブル と、Ｙ動テーブル上にＹ方向と直交するＸ方向に移動可能に載せられたＸ動テー ブルと、Ｙ動テーブルと一体となって移動するＸ動テーブルをＸ方向に駆動する ための送りネジと、送りネジの回転によってＸ動テーブルをＸ方向に移動させる ためのボールスクリューと、送りネジとは直交する方向に配置された回転シャフ トと、回転シャフトに接合され、Ｙ動テーブルの移動に伴い回転シャフトとは独 立にＹ方向に移動するが回転シャフトの回転によって回転する回転部材と、回転 部材とＸ動送りネジとのそれぞれに設けられ、回転部材の回転をＸ動送りネジに 伝えるためのねじ歯車とより構成したことを特徴としている。

【０００７】

【作用】

本考案に基づくＸＹ移動テーブル駆動機構は、Ｘ動テーブルを移動させる場合 、回転シャフトを回転させ、この回転シャフトの回転により、Ｙ動テーブルの移 動に伴い回転シャフトとは独立にＹ方向に移動する回転部材を回転させ、この回 転部材の回転をねじ歯車によってＸ動送りネジに伝え、Ｘ動テーブルを移動させ る。

【０００８】

【実施例】

以下、図面を参照して本考案の実施例を詳細に説明する。図１は、本考案に基 づくＸＹ移動テーブル駆動機構の一実施例を示しており、図３は図１の実施例で 用いるねじ歯車部分の詳細を示している。図１の実施例と図２の従来機構との同 一部分は同一番号を付してその詳細な説明は省略する。この実施例と図１の従来 例と相違する部分は、Ｘ動テーブル６の移動機構部分である。Ｘ動テーブルを駆 動するためのボールスクリュー７と噛み合った送りネジ８の先端には、傘歯車に 代え、ねじ歯車（スパイラルギヤ）２０が設けられている。このねじ歯車２０は 、Ｘ動用回転シャフト２１と共に回転するねじ歯車２２と噛み合わされている。 ねじ歯車２２は、ハウジング２３と一体となって回転シャフト２１に沿って直進 移動ができるよう、ボールスプライン機構２４によってシャフト２１と結合され ている。ハウジング２３は、Ｙ動テーブル３に固定されている。

【０００９】 このような構成で、Ｘ動テーブル６を移動させる場合、回転シャフト２１を回 転させると、この回転シャフト２１の回転はボールスプライン機構２４を介して ねじ歯車２２に伝えられ、このねじ歯車２２の回転は、ねじ歯車２０に伝えられ る。このねじ歯車２０の回転により、送りネジ８が回転し、ボールスクリュー７ が送りネジ８上を直線状に移動させられ、Ｘ動テーブル６は図中上下方向に移動 させられる。Ｙ動テーブル３が回転シャフト２１と同じ方向からの駆動により図 中左右方向に移動させられると、ハウジング２３はＹ動テーブル３と一体となっ て左右方向に移動する。従って、ハウジング２３内のねじ歯車２２と送りネジ先 端のねじ歯車２０との噛み合いは、Ｙ動テーブル３の移動によっても外れること はない。

【００１０】 このように、上記実施例では、Ｘ動用送りネジ８とボールスプライン機構２４ や回転シャフト２１などのＸ動用駆動機構の高さが異なり、Ｘ動テーブル６と駆 動機構との動きが干渉しないため、全体を小形化することができ、Ｘ方向の移動 量を大きく取れる利点がある。さらに、Ｙ動テーブル３の移動に追従するための 機構として、ボールスプライン機構を使用したため、この部分でのバックラッシ ュの発生がなく、Ｘ動の移動精度を向上させることができる。また、ねじ歯車と ボールスプライン機構を一体化した構成により、回転シャフトをＹ動テーブルの 移動によって移動させる必要がなくなり、この点によっても機構全体を小形化す ることができる。

【００１１】

【考案の効果】

以上説明したように、本考案に基づくＸＹ移動テーブル駆動機構は、Ｘ動テー ブルを移動させる場合、回転シャフトを回転させ、この回転シャフトの回転によ り、Ｙ動テーブルの移動に伴い回転シャフトとは独立にＹ方向に移動する回転部 材を回転させ、この回転部材の回転をねじ歯車によってＸ動送りネジに伝え、Ｘ 動テーブルを移動させるようにしたので、バックラッシュなく、小型で大きなス ペースを必要としない機構を実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案に基づくＸＹ駆動機構の一実施例を示す
図である。

【図２】従来のＸＹ移動テーブル駆動機構を示す図であ
る。

【図３】図１の実施例に用いたねじ歯車部分の詳細を示
す図である。

【符号の説明】

１，２…Ｙ動用レール ３…Ｙ動テーブル ４，５…Ｘ動用レール ６…Ｘ動テーブル ７…ボールスクリュー ８…送りネジ ２０，２２…ねじ歯車 ２１…回転シャフト ２３…ハウジング ２４…ボールスプライン機構

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 Ｙ方向に移動するＹ動テーブルと、Ｙ動
   テーブル上にＹ方向と直交するＸ方向に移動可能に載せ
   られたＸ動テーブルと、Ｙ動テーブルと一体となって移
   動するＸ動テーブルをＸ方向に駆動するための送りネジ
   と、送りネジの回転によってＸ動テーブルをＸ方向に移
   動させるためのボールスクリューと、送りネジとは直交
   する方向に配置された回転シャフトと、回転シャフトに
   接合され、Ｙ動テーブルの移動に伴い回転シャフトとは
   独立にＹ方向に移動するが回転シャフトの回転によって
   回転する回転部材と、回転部材とＸ動送りネジとのそれ
   ぞれに設けられ、回転部材の回転をＸ動送りネジに伝え
   るためのねじ歯車とより構成されたＸＹ移動テーブル駆
   動機構。